В 08:30 батальоны 389-й пд слева и 100-й егд справа перешли в контратаку. В центре наступали ударные группы 24-й тд, названные по именам командиров «Винтерфельд» (Hild-Wilfried von Winterfeld), «Хеллерман» (Vollrath von Hellermann) и «Эдельсхайм» (Maximilian von Edelsheim). Миновав под прикрытием дымовой завесы огромный пустырь аэродрома, немецкая бронетехника напоролась на минное поле, выставленное советскими саперами 9-й мсбр. Были обездвижены несколько танков, включая машину командира группы майора Винтерфельда – в заявке 9-й мсбр отмечено 11 подбитых машин. За северной границей аэродрома начиналась плохо просматриваемая поросшая кустарником и небольшими деревцами роща Овражная, откуда вели огонь русские стрелки, расчеты ПТР и танковые орудия.
Последовал срочный запрос поддержки люфтваффе, и над рощей зависли пикирующие бомбардировщики. Обнаружив себя огнем, вкопанные советские танки стали легкой мишенью для «Юнкерсов» Ju 87. Рощу заволокло пылью от разрывов бомб, а на границе аэродрома появились первые пленные.
Продвигаясь сквозь минные поля по проделанным саперами проходам, немецкие танки группы «Винтерфельд» через рощу Овражная вышли к насыпи железной дороги на Разгуляевку. Длинный состав, стоящий на путях, был своевременно расстрелян и обездвижен огнем артиллерии: немцы резонно предполагали, что русские могут использовать вагоны в качестве заграждения. На аэрофото были хорошо видны два железнодорожных переезда: один севернее Овражной, другой – около поселка Тир.
Прорвав линию обороны 38-й мсбр и достигнув северного переезда, ударная группа «Винтерфельд» разделилась. Несколько танков двинулись на юг вдоль железной дороги, выходя в тыл советским мотострелкам. Правее у немцев возникли проблемы – панцергренадеры группы «Эдельсхайм» оперлись в узкую ложбину и попали под сильный пулеметный и автоматный огонь со стороны стрельбища. Появление в тылу немецких Pz.Kpfw.IV решило исход боя на этом участке, о чем повествуют строки журнала боевых действий 9-й мсбр: «
Еще правее, на склонах Мамаева кургана, два пехотных полка 100-й егд при поддержке дивизиона штурмовых орудий буквально продирались сквозь оборону советской 95-й сд. Егеря в ближнем бою зачистили район стрельбища и вновь захватили водонапорные баки, где размещался опорный пункт дивизии полковника В. А. Горишного. Полузасыпанные траншеи немцы заняли практически без боя: после многочасовой бомбардировки высоты мало кто из защитников выжил. Теперь на район баков обрушился огонь советских артиллерийских батарей с восточного берега Волги. Неся большие потери, пехота 100-й егд вынуждена была спешно окапываться, и о продвижении на восток к железной дороге пока не могло быть и речи.
В 12:10 танки и бронетранспортеры 24-й тд пересекли железнодорожную насыпь севернее Овражной и вышли к небольшому поселку с редкими деревянными домиками и огородами, называемому на советских картах поселком «Красный Октябрь». Здесь во втором эшелоне занимали оборону 385-й сп 112-й сд (107 «активных штыков») и несколько танков 27-й тбр. После двухчасового боя с «тридцатьчетверками» и остатками 385-го сп немецкая бронетехника в 14:00 достигла высоты 107.5, где располагались советские наблюдательные пункты. Задача дня 24-й тд была выполнена.